GenomeResearch发表基因组研究新发现基因组

2016-12-01 00:00 来源: 生物通
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多伦多大学的科学家们发现,作为基因组看门人的C2H2-锌指蛋白(C2H2-ZF)实际上肩负着更加多样化的职责。这项发表在Genome Research杂志上的研究,有助于我们更准确地解读个人基因组。

C2H2-ZF有大约七百个成员,是规模最大的一种人类蛋白。然而,人们对这些蛋白一直知之甚少。C2H2-ZF蛋白通过直接结合DNA起作用,对附近的基因进行控制。因此,了解这些蛋白的作用机制非常重要。

此前人们认为,C2H2-ZF的功能是抑制大范围的基因。研究人员分析了131个C2H2-ZF蛋白,发现绝大多数C2H2-ZF其实有独特的DNA结合位点。过去人们还认为C2H2-ZF结合其他蛋白的能力有限。但这项研究表明,C2H2-ZF不仅能结合DNA,还可以与多种蛋白搭档,以不同方式调节基因。根据C2H2-ZF的互作蛋白来看,C2H2-ZF既能压制基因,也能启动基因,甚至会协助DNA包装。

那么,C2H2-ZF是如何演化成最大最多样化的人类蛋白呢?研究人员发现,C2H2-ZF蛋白识别的DNA序列看起来似乎来自病毒。这类病毒DNA通过随机插入宿主基因组进行传播,被称为“自私DNA”。

研究人员认为,C2H2-ZF蛋白是演化来关闭自私DNA的,这个蛋白军团的扩张是为了抵御入侵者。解决掉病毒DNA之后,C2H2-ZF蛋白获得了关闭哺乳动物基因的新作用。随后,它们又通过结合其他蛋白获得了完全出人意料的功能。了解C2H2-ZF作用机制,有助于准确判断它们控制的基因以及与此有关的疾病。

此前,欧洲分子生物学实验室的科学家们开发了在活细胞中研究蛋白质行为的新技术。这一技术首次允许人们实时跟踪推动一个生物学过程的蛋白质网络,可以用来研究特定疾病的发病机制,帮助制药公司开发新的药物靶标。

科学家们在Science杂志上发表了以人类蛋白质图集(Human Protein Atlas)为基础的重量级分析结果。这项研究可以帮助人们进一步理解癌症相关蛋白、血液中流通的蛋白以及市面上现有药物的作用靶标。

衰老会使器官功能发生进程性的衰退,影响细胞和蛋白质的功能。Salk研究所、EMBL和加州大学的研究人员发现,不同器官的蛋白质衰老存在显著差异,器官如何衰老取决于它的细胞特性及其生理功能。这项研究发表在去年九月的Cell Systems杂志上。